后发性白内障计算机图像定量分析系统的建立与应用前言白内障是主要的致盲眼病，占我国失明眼病的第一位。根据世界卫生组织最新的统计资料(2000)显示，失明者总计3，800万人中，白内障占2，500万，位于各种致盲眼病的首位。手术治疗是白内障复明的主要手段，也是目前公认的唯一有效手段。手术之后最大的问题是后发性白内障，是白内障手术后视力再次下降的主要原因，在人群总体中统计发病率为18-50％，在青少年中为100％。美国每年医疗保险在全部手术的投入中，白内障手术占第一位，后发性白内障手术占第二位。由此可见白内障及后发性白内障发病率之高，手术带来的经济效益之大。目前对后发性白内障的诊断大多仍停留在临床观察的基础上，多以视力、对比敏感度或裂隙灯显微镜所见等主观观察结果为诊断标准，不能客观地、结合临床定量地对其进行评价。对后发性白内障进行定量分析，确定其程度、范围十分重要，并相当有价值。它可以对后发性白内障的诊断给出量化指标，进行分级：确定后发性白内障的治疗时机；在后发性白内障的基础和临床研究中，对于后发性白内障的发生、发展过程的监测、手术效果的判定以及人工晶体的材料、设计等各种可能致病因素对后发性白内障影响的评价更是必不可少。随着计算机技术的发展，后发性白内障定量分析系统在近年内相继开发成功并被应用于临床。国外目前也尚处于起步阶段，相对成熟的系统主要有：EAS-10000眼前节分析系统，EPCO软件及其它的图形分析软件。这些系统优点是采集图像后可以对图像进行实时自动分析。主要缺点是EAS-10000眼前节分析系统采集的是裂隙图像，难以全面、真实地反映全部后发性白内障的情况；而EPCO软件等图形分析软件受检查者主观性影响较大。另外这些系统、软件的价格昂贵，不适合中国国情，难于推广，EAS-10000系统(主机)每台200万人民币，EPCO软件25，000欧元。我国拥有众多的白内障患者，后发性白内障的发生率也较高。为了提高我国的白内障临床工作及科研水平，后发性白内障定量分析系统的开发是十分必需的，并且该系统的推广、应用有着关阔的前景。材料与方法实验一：后发性白内障计算机图像定量分析系统建立与评价建立家兔后发性白内障模型。充分散瞳后(瞳孔直径＞6.5mm)，用裂隙灯显微镜拍摄系统(含数码相机、电脑)在同一条件下进行拍照。所得后照图像用于后发性白内障的评分。后发性白内障的评分(PCO Score)=∑(OD×AI in CR)×2+∑(OD×AI in OR)，其中OD为后发性白内障浑浊密度(0到4级)，AI为该级别后发性白内障所占评估范围(以视轴为中心直径6mm的后囊膜)的面积百分比，CR为中央3mm区域，OR为外周3-6mm环行区域。为检验系统的可信度，由6名检查者分别评估5幅图像，以检验系统的个体间差异；由同一名检查者对5只后发性白内障模型眼在连续5天采集的25幅图像进行评估，以检验系统的个体内差异。实验二：两种后发性白内障定量分析方法的比较研究对三十只家兔模型的后发性白内障采用两种定量分析方法进行分析。第一种方法：在动物模型饲养至术后第六十天时，采集其后发性白内障的数码图像，应用本研究开发的软件进行评估，得出定量结果；第二种方法：在动物模型饲养至术后第六十一天完成后发行性白内障数码图像采集后，将家兔处死，摘取其眼球，分离晶状体囊袋，进行HE染色，计数囊袋赤道部晶体上皮细胞数，得出定量结果。比较两种方法所的结果的相关性。实验三：连续环形撕囊及水分离对后发性白内障形成的影响的实验研究将三十只家兔的双眼分别随机分入二组，其中实验组一进行超声乳化晶状体皮质吸出术，术中采用开罐式截囊，不进行水分离：实验组二进行超声乳化晶状体皮质吸出术，术中采用连续环形撕囊并进行彻底的水分离。用实验二中的两种万法对术后二个月的后发性白内障程度进行定量分析，比较其结果的差异性。结果实验一：后发性白内障计算机图像定量分析系统建立与评价当后发性白内障评分为0到1.5时，个体间可信度检验的标准差仅为0.05-0.087，Kruskal-Wallis非参数分析显示差异无统计学意义(H=0.314，pvalue=O.972618)个体内可信度检验的标准差为0.041-0.067，差异也无统计学意义(H=0.613，pvalue=0.961617)。实验二：两种后发性白内障定量分析方法的比较研究实验结果显示晶状体囊袋赤道部晶体上皮细胞计数及同一后发性白内障数码图像的后发性白内障评分之间具有直接的相关性(r=0.84236)实验三：连续环形撕囊及水分离对后发性白内障形成的影响的实验研究皮质吸出术中未进行连续环形撕囊的实验组1中，晶体上皮细胞计数平均值为32.65±5.71，后发性白内障评分平均值为：0.8996±0.2878：皮质吸出术中进行连续环形撕囊及彻底水分离的实验组2中，晶体上皮细胞计数平均值为21.61±5.83，后发性白内障评分平均值为：0.4406±0.2623。两者之间具有统计学差异(p＜0.01，T-TEST)。结论实验一：后发性白内障计算机图像定量分析系统建立与评价该后发性白内障定量评估系统具有良好的可信度，方便、实用，可用于对后发性白内障进行比较精确的定量分析。为检验不同人工晶体和手术技巧对后发性白内障形成及发展的作用提供了重要工具。实验二：两种后发性白内障定量分析方法的比较研究与晶状体囊袋赤道部晶体上皮细胞计数，这一种被广泛应用的定量分析后发性白内障的方法比较，PCO-CAAS软件同样可以用来定量分析后发性白内障，并且可应用于在体研究。实验三：连续环形撕囊及水分离对后发性白内障形成的影响的实验研究在家兔的后发性白内障动物模型中，晶状体上皮细胞计数及应用PCO-CAAS软件图像分析得出的PCO评分均证实彻底的水分离及连续环形撕囊可以防止后发性白内障的发生及降低其严重程度。连续环形撕囊及彻底的水分离应在各种白内障囊外摘除手术中应用以减少后发性白内障的发生。